高性能半柔性路面设计参数及施工工艺研究

摘要

半柔性路面是一种新型路面结构形式，它是将特殊级配的水泥胶浆灌入大空隙母体沥青混合料中而形成的一种路面。半柔性路面在国外已进行了大量的研究并加以应用，但在国内对半柔性路面及其材料的研究尚处于起步阶段，未得到充分的研究和推广应用。半柔性路面具有高于水泥混凝土的柔性和高于沥青混凝土的刚性，既具备沥青路面和水泥路面的优点又屏蔽了两者的缺点，因此，对其进行开发和应用研究具有现实意义和发展前景。 本论文在参考国内外研究基础上，对水泥砂浆的配合比进行研究，确定了满足力学性能和流动度的水泥砂浆配合比，并掺加外加剂和聚合物乳液，研发出综合性能较好的3种砂浆，即普通型、早强型、聚合物型水泥砂浆；对沥青混合料母体配合比设计进行了探讨，提出了沥青混合料母体设计步骤流程，确定了推荐母体沥青混合料的级配和最佳沥青用量。通过室内试验、理论分析，并和普通AC-16沥青混凝土进行比较表明，半柔性复合路面材料表现出很好的路用性能(如高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等)，且具有较小的线收缩系数；另外，由回弹模量值和劈裂强度界定出半柔性路面材料偏于柔性材料的范畴，从而确定可参照普通柔性路面的设计理论和方法进行设计：通过实验路以及实体工程的应用，提出了系统的了半柔性路面施工方法、施工机具及质量控制标准，为今后半柔性路面技术的推广应用奠定了基础。 本文对橡胶沥青半柔性路面的设计方法、高温稳定性、低温抗裂性、水稳性能等路用性能进行研究和试验路的铺筑。通过室内试验及实践表明，橡胶沥青半柔性路面具有很好的应用前景。 本文得到了西部交通建设科技项目“高性能半柔性复合路面与基层的开发应用研究”的资助。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2研究的目的和意义

1.3国内外研究概况

1.3.1国外研究概况

1.3.2国内研究概况

1.4本文的主要研究内容

1.5研究技术路线

第二章高性能半柔性路面混合料的设计方法

2.1原材料性能分析

2.2水泥砂浆性能研究

2.2.1水泥砂浆性能要求

2.2.2确定砂浆配合比及试验结果分析

2.2.3彩色水泥砂浆

2.3母体沥青混合料的设计方法

2.3.1沥青混合料级配设计思路

2.3.2体积法设计母体沥青混合料配合比

2.3.3母体沥青混合料的沥青最佳用量和合理范围

2.4高性能半柔性路面混合料制备

2.4.1水泥砂浆的灌注

2.4.2母体试件灌浆量的确定

2.4.3混合料的剩余空隙率研究

2.5小结

第三章高性能半柔性路面混合料路用性能研究

3.1高温稳定性分析

3.2低温抗裂性能分析

3.2.1间接拉伸试验

3.2.2低温弯曲试验

3.3水稳性分析

3.3.1浸水马歇尔试验

3.3.2冻融劈裂试验

3.4线收缩系数试验

3.5小结

第四章高性能半柔性路面结构设计参数

4.1混合料的抗压强度及回弹模量

4.1.1室内研究抗压强度和回弹模量

4.1.2现场实测弯沉反算回弹模量

4.2半柔性路面混合料的劈裂强度

4.3小结

第五章橡胶沥青半柔性路面的应用研究

5.1研究目的和意义

5.2橡胶沥青半柔性路面混合料的配合比研究

5.2.1原材料性能分析

5.2.2橡胶沥青母体混合料配合比设计

5.3橡胶沥青半柔性路面混合料路用性能研究

5.3.1高温稳定性

5.3.2水稳定性

5.3.3低温抗裂性

5.4小结

第六章高性能半柔性路面施工工艺与质量控制标准

6.1施工技术要求

6.1.1母体沥青混合料的铺筑

6.1.2水泥砂浆的制作

6.1.3水泥砂浆的灌注

6.1.4表观处理

6.1.5养生

6.2施工注意事项

6.3半柔性路面质量控制标准

6.3.1母体沥青混合料指标

6.3.2砂浆及灌注施工质量控制指标

6.3.3半柔性路面材料指标

第七章依托工程及使用效果评价

7.1基质沥青半柔性路面的铺筑

7.1.1工程概况

7.1.2确定生产配合比

7.1.3试验路面施工

7.2橡胶沥青半柔性路面的铺筑

7.2.1依托工程概况

7.2.2橡胶沥青半柔性路面的施工

7.3试验路检测

7.4试验路段总结

7.5半柔性路面经济分析评价

第八章结论与展望

8.1主要结论

8.2进一步研究

致谢

参考文献

在学习期间发表的论著及取得的科研成果